DE102004006835A1 - Steering system for a vehicle - Google Patents

Steering system for a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102004006835A1
DE102004006835A1 DE102004006835A DE102004006835A DE102004006835A1 DE 102004006835 A1 DE102004006835 A1 DE 102004006835A1 DE 102004006835 A DE102004006835 A DE 102004006835A DE 102004006835 A DE102004006835 A DE 102004006835A DE 102004006835 A1 DE102004006835 A1 DE 102004006835A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
steering system
servomotor
valve
electric servomotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102004006835A
Other languages
German (de)
Inventor
Walter Kogel
Michael Hägele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Original Assignee
ZF Lenksysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Lenksysteme GmbH filed Critical ZF Lenksysteme GmbH
Priority to DE102004006835A priority Critical patent/DE102004006835A1/en
Priority to PCT/EP2005/050513 priority patent/WO2005077732A1/en
Priority to EP05716633A priority patent/EP1713679B1/en
Priority to DE502005002220T priority patent/DE502005002220D1/en
Priority to ES05716633T priority patent/ES2299010T3/en
Priority to CA2556401A priority patent/CA2556401C/en
Priority to JP2006552601A priority patent/JP4837571B2/en
Priority to US10/589,426 priority patent/US20070163833A1/en
Publication of DE102004006835A1 publication Critical patent/DE102004006835A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
    • B62D5/091—Hydraulic steer-by-wire systems, e.g. the valve being actuated by an electric motor
    • B62D5/092—Hydraulic steer-by-wire systems, e.g. the valve being actuated by an electric motor the electric motor being connected to the final driven element of the steering gear, e.g. rack

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem (1) für ein Fahrzeug, insbesondere eine hydraulisch unterstützte Servolenkung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Lenkspindel (2), die eine Lenkhandhabe (3) an ihrem einen Ende mit einem Drehschieber oder Drehkolben (4) eines Lenkventils (5) über ein erstes Torsionselement (6) verbindet. Das Lenksystem (1) weist einen hydraulischen Servomotor (7) zur Betätigung eines Abtriebsgliedes (8) eines Lenkgetriebes (9) auf, wobei ein Druckmittelstrom in Arbeitsräume des hydraulischen Servomotors (7) durch das Lenkventil (5) gesteuert ist. Es weist ferner einen elektrischen Servomotor (10) zur Betätigung des Abtriebsgliedes (8) auf. DOLLAR A Um ein Lenksystem anzugeben, dessen hydraulischer Servomotor im Betrieb sowohl mechanisch von einer Lenkhandhabe als auch über einen elektrischen Servomotor unterstützt ist und ausfallsicher ist, ist vorgesehen, dass der elektrische Servomotor (10) und die Lenkspindel (2) auf ein gemeinsames Drehglied (11) zwischen dem ersten Torsionselement (6) und dem Drehschieber oder Drehkolben (4) wirken.The invention relates to a steering system (1) for a vehicle, in particular a hydraulically assisted power steering system for a motor vehicle, comprising a steering handle (3) at one end with a rotary valve or rotary piston (4) of a steering valve (5) ) connects via a first torsion element (6). The steering system (1) has a hydraulic servomotor (7) for actuating an output member (8) of a steering gear (9), wherein a pressure medium flow in working spaces of the hydraulic servomotor (7) by the steering valve (5) is controlled. It also has an electric servomotor (10) for actuating the output member (8). DOLLAR A To specify a steering system, the hydraulic servomotor is supported both mechanically by a steering handle and an electric servomotor in operation and is fail-safe, it is provided that the electric servomotor (10) and the steering shaft (2) on a common rotary member ( 11) between the first torsion element (6) and the rotary valve or rotary piston (4) act.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere eine hydraulisch unterstützte Servolenkung für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a steering system for a vehicle, in particular a hydraulically assisted power steering for a Motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Servolenkungen mit einer Überlagerungsfunktion zur Überlagerung des auf eine Lenkhandhabe aufgebrachten Betätigungsmomentes mit einem Drehmoment eines Servomotors sind in mannigfaltiger Bauweise bekannt. Die Servolenkungen können auch aus Redundanzgründen mit mehreren Servomotoren gleicher Bauart (vgl. DE-PS 29 18 975 ) oder verschiedener Bauart, wie etwa mit einem hydraulischen oder hydrostatischen Servomotor und mit einem elektrischen Servomotor (vgl. US-PS 4 838 106 ) zur Betätigung eines Abtriebsgliedes eines Lenkgetriebes und damit zur Lenkwinkelverstellung ein oder mehrerer lenkbarer Räder eines Fahrzeugs, ausgeführt sein.Power steering systems with a superposition function for superimposing the operating torque applied to a steering handle with a torque of a servomotor are known in a variety of construction. The power steering can also for reasons of redundancy with multiple servomotors of the same design (see. DE-PS 29 18 975 ) or various types, such as with a hydraulic or hydrostatic servomotor and with an electric servomotor (see. U.S. Patent 4,838,106 ) for actuating an output member of a steering gear and thus for steering angle adjustment of one or more steerable wheels of a vehicle executed.

Die bekannten Servolenkungen benötigen entweder einen unvorteilhaft großen Bauraum oder der zweite Servomotor ist nur zu Redundanzgründen in den Lenksystemen angeordnet und über eine schaltbare Kupplung zuschaltbar oder aufgrund der Bauart (Hauptschlussmotor) von dem Betätigungsmoment an der Lenkhandhabe und dem Moment des ersten Servomotors übersteuerbar.The need known power steering either a disadvantageously large space or the second Servomotor is arranged only for redundancy reasons in the steering systems and over a switchable clutch can be engaged or due to the design (main engine) from the operating moment overridden on the steering handle and the moment of the first servomotor.

Die EP 1 167 161 A2 beschreibt ein Lenksystem für ein Fahrzeug, mit einer Lenkspindel die eine Lenkhandhabe an ihrem einen Ende trägt. Die Lenkspindel ist an ihrem anderen Ende mit einem ersten Torsionselement verbunden, welches wiederum mit einem Drehschieber oder Drehkolben eines Lenkventils für die Steuerung eines hydraulischen Servomotors verbunden ist. Der hydraulische Servomotor betätigt ein Abtriebsglied eines Lenkgetriebes. Ein elektrischer Servomotor ist zudem zur Betätigung des Abtriebsgliedes des Lenkgetriebes redundant vorgesehen.The EP 1 167 161 A2 describes a steering system for a vehicle, with a steering shaft which carries a steering handle at one end. The steering shaft is connected at its other end to a first torsion element, which in turn is connected to a rotary valve or rotary piston of a steering valve for the control of a hydraulic servomotor. The hydraulic servomotor actuates an output member of a steering gear. An electric servo motor is also provided redundantly for actuating the output member of the steering gear.

Die Verfügbarkeit von elektrischen Servomotoren, die aus Redundanzgründen in einem Servolenksystem wie in der EP 1 167 161 A2 beschrieben, vorgehalten sind, ist nicht sicher gewährleistet. Zudem sind solche Lenksysteme auf die Funktion eines einzigen Servomotors ausgelegt, wodurch diese nicht kostenoptimiert sind.The availability of electric servomotors, which for redundancy reasons in a power steering system as in the EP 1 167 161 A2 described, is not guaranteed safe. In addition, such steering systems are designed for the function of a single servo motor, whereby they are not cost-optimized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenksystem für ein Fahrzeug anzugeben, dessen hydraulischer Servomotor im Betrieb sowohl mechanisch als auch elektrisch permanent unterstützt ist und das ausfallsicher ist und einen spurhaltungsgeregelten Betrieb ermöglicht.Of the Invention is based on the object, a steering system for a vehicle specify its hydraulic servomotor in operation both mechanically as well as permanently supported electrically and failsafe is and allows a tracking-controlled operation.

Die Aufgabe wird mit einem Lenksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The Task is with a steering system with the features of the claim 1 solved.

Dadurch dass der elektrische Servomotor und die Lenkspindel des Lenksystems auf ein gemeinsames Drehglied wirken, wie etwa auf eine Abtriebswelle mit einem Schneckenrad, auf das eine Schnecke des elektrischen Servomotors wirkt und das gemeinsame Drehglied zwischen der Lenkspindel oder dem ersten Torsionselement und dem Drehschieber oder dem Drehkolben des Lenkventils angeordnet ist, kann das Lenkventil gemeinsam von der Lenkhandhabe und von dem elektrischen Servomotor angesteuert und der hydraulische Servomotor und das Abtriebsglied des Lenkgetriebes betätigt werden. Insbesondere in Abhängigkeit von dem an dem ersten Torsionselement gemessenen Drehwinkel kann der elektrische Servomotor zur Abgabe eines gleichsinnigen, das Betätigungsmoment an der Lenkhandhabe unterstützenden Servomotormomentes angesteuert werden.Thereby that the electric servo motor and the steering shaft of the steering system act on a common rotary member, such as on an output shaft with a worm wheel, on which a worm of the electric servomotor acts and the common rotary link between the steering shaft or the first torsion element and the rotary valve or the rotary piston is arranged of the steering valve, the steering valve can be shared by the steering handle and driven by the electric servomotor and the hydraulic servomotor and the output member of the steering gear actuated become. In particular depending can be measured from the angle of rotation measured on the first torsion element the electric servomotor to deliver a co-directional, the operating torque assisting on the steering handle Servomotormomentes be controlled.

Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.preferred versions emerge from the dependent claims.

Ist der elektrische Servomotor und dessen Motorsteuerung betriebsbereit, so wirkt der elektrische Servomotor gleichzeitig und gleichsinnig auf den hydraulischen Servomotor im Sinne, dass er dessen Motormoment auf das Abtriebsglied des Lenkgetriebes unterstützt und auch steuert. Der elektrische Servomotor wird durch Signale eines Drehwinkelsensors, welcher die Verdrehung des ersten Torsionselementes oder Drehstabes aufgrund von Betätigungsmomenten in der Lenkspindel mißt, über eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung des Lenksystems oder des Fahrzeugs gesteuert.is the electric servomotor and its motor control are ready for use, This is how the electric servo motor acts simultaneously and in the same direction on the hydraulic servomotor in the sense that it is the engine torque supported on the output member of the steering gear and also controls. The electric Servomotor is characterized by signals of a rotation angle sensor, which the Rotation of the first torsion element or torsion bar due of actuation moments in the steering shaft measures, over one Control and / or regulating device of the steering system or the Vehicle controlled.

An dem gemeinsamen Drehglied ist der Drehschieber oder Drehkolben des Lenkventils drehfest angeordnet. Der Drehschieber oder Drehkolben ist an seinem anderen axialen Ende mit einem zweiten Torsionselement oder Drehstab mit einer Schnecke oder Schraube, die in einen Arbeitskolben des hydraulischen Servomotors eingreift, verbunden. Der Arbeitskolben wird sowohl durch die Drehung der Schnecke oder Schraube, als auch durch einen von dem Drehschieber oder Drehkolben gesteuerten Druckmittelstrom in Arbeitsräume zu beiden Seiten des Arbeitskolbens axial bewegt. Der Drehschieber wirkt dabei über Steuernuten mit einer Ventilbüchse, gegen die er begrenzt relativ verdrehbar ist, zusammen. Auf diese an sich bekannte Weise wird das Abtriebsglied des Lenkgetriebes bewegt, wobei über bekannte kinematische Verbindungen ein Lenkwinkel von ein oder mehreren Rädern des Fahrzeugs verändert werden kann.At the common rotary member of the rotary valve or rotary piston of the steering valve is against rotation orderly. The rotary valve or rotary piston is connected at its other axial end with a second torsion element or torsion bar with a worm or screw which engages in a working piston of the hydraulic servomotor. The working piston is axially moved both by the rotation of the screw or screw, as well as by a controlled by the rotary valve or rotary piston flow of pressure medium in working spaces on both sides of the working piston. The rotary valve acts via control grooves with a valve sleeve, against which it is relatively limited rotatable together. In this manner known per se, the output member of the steering gear is moved, with known kinematic connections, a steering angle of one or more wheels of the vehicle can be changed.

Das gemeinsame Drehglied ist mit einer Kupplung mit dem Drehschieber oder dem Drehkolben des Lenkventils verbunden. Mit dem Lenksystem ist ein Fahrerassistenzbetrieb oder ein automatischer Betrieb möglich, indem der elektrische Servomotor parameterabhängig von der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung angesteuert und das gemeinsame Drehglied und der Drehschieber oder Drehkolben des Lenkventils relativ zu der Ventilbüchse verdreht wird. Ein ausschließlich servomotorischer Antrieb durch den elektrischen und hydraulischen Servomotor ist dadurch gegeben.The common rotary link is with a coupling with the rotary valve or the rotary piston of the steering valve connected. With the steering system is a driver assistance operation or an automatic operation possible by the electric servomotor parameter dependent on the control and / or Controlled control device and the common rotary member and the rotary valve or rotary piston of the steering valve relative to the valve sleeve is twisted. An exclusively Servomotor drive by the electric and hydraulic Servomotor is given by.

Bei Ausfall des hydraulischen Servomotors kann durch die Drehmomente an der Lenkspindel und des elektrischen Servomotors die Schnecke oder Schraube in dem Arbeitskolben des hydraulischen Servomotors gedreht werden und das Abtriebsglied des Lenkgetriebes bewegt werden.at Failure of the hydraulic servomotor may be due to the torques on the steering spindle and the electric servomotor the worm or screw turned in the working piston of the hydraulic servomotor be and the output member of the steering gear to be moved.

Es kann auch zweckmäßig sein, insbesondere bei einem Ausfall des elektrischen Servomotors, das Schnecken- oder Schraubgetriebe zwischen dem elektrischen Servomotor und dem gemeinsamen Drehglied übersteuerbar durch das Betätigungsmoment an der Lenkspindel zu gestalten. Um das Lenksystem kompakt zu gestalten, ist es zweckmäßig ein Gehäuse des elektrischen Servomotors an einem Gehäuse des Lenkgetriebes festzulegen. Das mit der Schnecke in dem Arbeitskolben des hydraulischen Servomotors verbundene, zweite Torsionselement, ist wesentlich drehsteifer als das erste Torsionselement ausgeführt.It may also be appropriate especially in the event of a failure of the electric servomotor, the worm or helical gear between the electric servomotor and the override common rotary member by the actuating torque to shape the steering shaft. To make the steering system compact, is it useful casing set the electric servomotor to a housing of the steering gear. That with the worm in the working piston of the hydraulic servomotor connected, second torsion element is much torsionally stiffer than executed the first torsion element.

Anstatt das Lenkgetriebe im Sinne einer Kugelmutter-Hydrolenkung auszubilden, kann es zweckmäßig sein, den hydraulischen Servomotor in der Art eines Aktuators für eine Zahnstangen-Hydrolenkung auszubilden um die Verschiebebewegung einer Zahnstange oder einer Spindel zu unterstützen. Das erfindungsgemäße Lenksystem eignet sich neben der Anwendung in einem Personenkraftwagen besonders im Einsatz in einem Nutzkraftwagen.Instead of to design the steering gear in the sense of a ball-nut power steering, it may be appropriate the hydraulic servomotor in the manner of an actuator for a rack-and-pinion power steering to train the sliding movement of a rack or a Support spindle. The steering system according to the invention is particularly suitable in addition to the application in a passenger car in use in a commercial vehicle.

Die Lenkspindel ist formschlüssig lösbar an einer Eingangswelle eines Lenkaktuators angebracht, wobei der Lenkaktuator in der beschriebenen Weise den elektrischen Servomotor mit dessen Schnecken- oder Schraubgetriebe, das gemeinsame Drehglied und dessen Kupplung an dem Drehschieber oder Drehkolben, das Lenkventil und das erste und zweite Torsionselement und den hydraulischen Servomotor und bevorzugt auch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung für den elektrischen Servomotor samt Lenkgetriebe in einer Einheit zusammenfasst.The Steering spindle is form-fitting solvable attached to an input shaft of a steering actuator, wherein the Steering actuator in the manner described the electric servomotor with its worm or helical gear, the common rotary member and its coupling to the rotary valve or rotary piston, the steering valve and the first and second torsion element and the hydraulic servomotor and preferably also the control and / or regulating device for the electrical Servomotor including steering gear in one unit summarized.

Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben.The Invention will now be closer based on an embodiment described and reproduced with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine Ansicht und einen teilweisen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lenksystem. 1 shows a view and a partial longitudinal section through an inventive steering system.

In 1 ist in einer Ansicht und in einem teilweisen Längsschnitt durch eine getriebliche Verbindung 22 zwischen einer Eingangswelle 23 einer Lenkspindel 2 an einem Lenkaktuator 29, einem elektrischen Servomotor 10 und einer hydraulischen Kugelmutterumlauflenkung 24 ein Lenksystem 1 gezeigt.In 1 is in a view and in a partial longitudinal section through a geared connection 22 between an input shaft 23 a steering spindle 2 on a steering actuator 29 , an electric servomotor 10 and a hydraulic Kugelmutterumlauflenkung 24 a steering system 1 shown.

Das Lenksystem 1 ist für den Einbau in einem Nutzkraftfahrzeug vorgesehen, kann aber prinzipiell in allen Arten von Fahrzeugen oder Kraftfahrzeugen Anwendung finden. Das Lenksystem 1 ermöglicht eine parallele, gleichzeitige Betätigung eines Abtriebsgliedes 8 eines Lenkgetriebes 9 durch die Lenkspindel 2, den elektrischen Servomotor 10 und durch einen hydraulischen Servomotor 7 der Kugelmutterumlauflenkung 24. Das Abtriebsglied 8 ist als Lenkwelle 25. zur Betätigung eines Lenkstockhebels ausgebildet. Das Lenksystem 1 ermöglicht ferner einen Betrieb und eine Betätigung des Abtriebsgliedes 8 bei Ausfall des elektrischen Servomotors 10 oder des hydraulischen Servomotors 7 und einen automatischen, gesteuerten Betrieb mit dem elektrischen Servomotor 10 ohne Aufbringen eines Betätigungsmomentes an der Lenkhandhabe 3 und der Lenkspindel 2.The steering system 1 is intended for installation in a commercial vehicle, but can be used in principle in all types of vehicles or motor vehicles. The steering system 1 allows a parallel, simultaneous operation of a driven member 8th a steering gear 9 through the steering spindle 2 , the electric servomotor 10 and by a hydraulic servomotor 7 the ball nut circulation 24 , The output member 8th is as a steering shaft 25 , designed for actuating a steering column lever. The steering system 1 also allows operation and actuation of the output member 8th in case of failure of the electric servo motor 10 or the hydraulic servomotor 7 and an automatic, controlled operation with the electric servomotor 10 without applying an operating torque to the steering handle 3 and the steering spindle 2 ,

Das Lenksystem 1 weist eine Längsachse 26 auf, an der die Komponenten des Lenksystems 1 funktional in Reihe nacheinandergeschaltet angeordnet sind. Eine Lenkhandhabe 3 ist drehfest mit der Lenkspindel 2 verbunden. Die Lenkspindel 2 ist formschlüssig lösbar, drehfest mit der Eingangswelle 23 verbunden. Über ein erstes Torsionselement 6, das als Drehstab ausgebildet ist, ist die Eingangswelle 23 mit einem gemeinsamen Drehglied 11, das als Welle ausgebildet ist, wirkverbunden. Im Axialbereich des ersten Torsionselementes 6 ist der elektrische Servomotor 10 mit seiner Längsachse 27 quer zu der Längsachse 26 des Lenksystems 1 angeordnet. Der elektrische Servomotor 10 treibt über ein Schneckengetriebe 14, bestehend aus einer Schnecke an seiner Motorwelle und einem Schneckenrad 28 das auf dem gemeinsamen Drehglied 11 festgelegt ist, das gemeinsame Drehglied 11 an.The steering system 1 has a longitudinal axis 26 on, at the the components of the steering system 1 functionally arranged in series with each other. A steering handle 3 is non-rotatable with the steering spindle 2 connected. The steering spindle 2 is positively releasable, non-rotatably with the input shaft 23 connected. About a first torsion element 6 formed as a torsion bar is the input shaft 23 with a common rotary member 11 , which is designed as a wave, operatively connected. In the axial region of the first torsion element 6 is the electric servomotor 10 with its longitudinal axis 27 transverse to the longitudinal axis 26 of the steering system 1 arranged. The electric servomotor 10 drives via a worm gear 14 consisting of a worm on its motor shaft and a worm wheel 28 that on the common rotary link 11 is fixed, the common rotary member 11 at.

Dies erfolgt nach Maßgabe einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12, welche Signale eines die Verdrehung des ersten Torsionselementes 6 messenden Drehwinkel- oder Drehmomentsensors 13 verarbeitet.This is done in accordance with a control and / or regulating device 12 which signals one of the rotation of the first torsion element 6 measuring angle of rotation or torque sensor 13 processed.

Das gemeinsame Drehglied 11 ist wiederum drehfest über eine Kupplung 15 mit einem Drehschieber 4 des Lenkventils 5 verbunden. Der Drehschieber 4 wirkt in bekannter Weise über Steuernuten mit einer Ventilbüchse 30 des Lenkventils 5 zusammen, wobei die Auslenkung des Drehschiebers 4 gegenüber der Ventilbüchse 30 durch einen Querbolzen an einer Querbohrung des Drehschiebers 4 begrenzt ist. Der Drehschieber 4 steuert einen Druckmittelstrom in Arbeitsräume eines Zylinders des hydraulischen Servomotors 7 wodurch eine Axialverschiebung eines Arbeitskolbens 17 des hydraulischen Servomotors 7 bewirkt ist. Der hydraulische Servomotor 7 und dessen getriebliche Verbindung zu dem Abtriebsglied 8 – einer Verzahnung – sind in einem Gehäuse 21 des Lenkgetriebes 9 zusammengefaßt. Eine Schnecke 16 ist in Eingriff mit dem Arbeitskolben 17, wobei die Schnecke 16 bei deren Drehung den Arbeitskolben 17 über einen Kugelumlauf in eine Axialbewegung versetzt. Die Schnecke 16 ist mit einem zweiten, wesentlich steiferen Torsionselement 18 als dem ersten Torsionselement 6 drehbar an dem Drehschieber 4 des Lenkventils 5 festgelegt. Die Verdrehung des zweiten Torsionselementes 18 steuert die Druckmittelbeaufschlagung der Arbeitsräume des hydraulischen Zylinders.The common rotary link 11 in turn is non-rotatable via a clutch 15 with a rotary valve 4 of the steering valve 5 connected. The rotary valve 4 acts in a known manner via control grooves with a valve sleeve 30 of the steering valve 5 together, with the deflection of the rotary valve 4 opposite the valve sleeve 30 by a cross bolt on a transverse bore of the rotary valve 4 is limited. The rotary valve 4 controls a flow of pressure medium into work spaces of a cylinder of the hydraulic servomotor 7 whereby an axial displacement of a working piston 17 of the hydraulic servomotor 7 is effected. The hydraulic servomotor 7 and its geared connection to the output member 8th - a toothing - are in a housing 21 of the steering gear 9 summarized. A snail 16 is in engagement with the working piston 17 , where the snail 16 during its rotation, the working piston 17 offset by a recirculating ball in an axial movement. The snail 16 is with a second, much stiffer torsion element 18 as the first torsion element 6 rotatable on the rotary valve 4 of the steering valve 5 established. The rotation of the second torsion element 18 controls the pressure medium loading of the working chambers of the hydraulic cylinder.

Der elektrische Servomotor 10 ist mit seinem Gehäuse 20, welches die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 12 umschließt, an dem Gehäuse 21 des Lenkgetriebes 9 festgelegt und bildet mit diesem den Lenkaktuator 29.The electric servomotor 10 is with his case 20 which the control and / or regulating device 12 encloses, on the housing 21 of the steering gear 9 set and forms with this the steering actuator 29 ,

In einen spurhaltungsgeregelten, automatischen Betrieb des Lenksystems 1 wird das gemeinsame Drehglied 11 von dem elektrischen Servomotor 10 betätigt, der über eine Verdrehung des zweiten Torsionselementes 18 und den Drehschieber 4 den Druckmittelfluß in die Arbeitsräume des hydraulischen Zylinders steuert und mechanisch über die Schnecke 16 den Arbeitskolben 17 axial bewegt. Bei Ausfall des hydraulischen Servomotors 7 wird das Abtriebsglied 8 des Lenkgetriebes 9 und damit der Arbeitskolben 17 durch das auf das gemeinsame Drehglied 11 wirkende Betätigungsmoment an der Lenkhandhabe 3 und/oder durch das Motormoment des elektrischen Servomotors 10 betätigt. Das erste Torsionselement 6 kann dabei vor Überdehnung, insbesondere wenn der elektrische Servomotor 10 ausgefallen sein sollte, geschützt werden, indem ein Mitnahmeelement 19 zwischen der Lenkspindel 2 und dem gemeinsamen Drehglied 11 das erste Torsionselement 6 überbrückt.In a tracking-controlled, automatic operation of the steering system 1 becomes the common rotary link 11 from the electric servomotor 10 operated, the over a rotation of the second torsion element 18 and the rotary valve 4 controls the pressure fluid flow in the working chambers of the hydraulic cylinder and mechanically via the screw 16 the working piston 17 moved axially. In case of failure of the hydraulic servomotor 7 becomes the output element 8th of the steering gear 9 and thus the working piston 17 through the on the common rotary member 11 acting operating moment on the steering handle 3 and / or by the engine torque of the electric servomotor 10 actuated. The first torsion element 6 may be overstretching, especially if the electric servomotor 10 should be failed, protected by a driving element 19 between the steering spindle 2 and the common rotary member 11 the first torsion element 6 bridged.

BEZUGSZEICHENLISTE

Figure 00070001
LIST OF REFERENCE NUMBERS
Figure 00070001

Claims (16)

Lenksystem für ein Fahrzeug, insbesondere hydraulisch unterstützte Servolenkung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Lenkspindel (2) die eine Lenkhandhabe (3) an ihrem einen Ende mit einem Drehschieber oder Drehkolben (4) eines Lenkventils (5) über ein erstes Torsionselement (6) verbindet, und mit einem hydraulischen Servomotor (7) zur Betätigung eines Abtriebsgliedes (8) eines Lenkgetriebes (9), wobei ein Druckmittelstrom in Arbeitsräume des hydraulischen Servomotors (7) durch das Lenkventil (5) gesteuert ist, und mit einem elektrischen Servomotor (10) zur Betätigung des Abtriebsgliedes (8), dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Servomotor (10) und die Lenkspindel (2) auf ein gemeinsames Drehglied (11) zwischen dem ersten Torsionselement (6) und dem Drehschieber oder Drehkolben (4) wirken.Steering system for a vehicle, in particular hydraulically assisted power steering for a motor vehicle, having a steering spindle ( 2 ) a steering handle ( 3 ) at its one end with a rotary valve or rotary piston ( 4 ) a steering valve ( 5 ) via a first torsion element ( 6 ) and with a hydraulic servomotor ( 7 ) for actuating an output member ( 8th ) of a steering gear ( 9 ), wherein a pressure medium flow in working spaces of the hydraulic servomotor ( 7 ) through the steering valve ( 5 ) and with an electric servomotor ( 10 ) for actuating the output member ( 8th ), characterized in that the electric servomotor ( 10 ) and the steering spindle ( 2 ) to a common rotary member ( 11 ) between the first torsion element ( 6 ) and the rotary valve or rotary piston ( 4 ) Act. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Servomotor (10) und der hydraulische Servomotor (7) im Betrieb des Lenksystems (1) gleichzeitig auf das Abtriebsglied (8) des Lenkgetriebes (9) wirken.Steering system according to claim 1, characterized in that the electric servomotor ( 10 ) and the hydraulic servomotor ( 7 ) during operation of the steering system ( 1 ) simultaneously on the output member ( 8th ) of the steering gear ( 9 ) Act. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Servomotor (10) über eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (12) des Lenksystems (1) oder des Fahrzeuges in Abhängigkeit von Signalen eines Drehwinkelsensors (13), welcher einen Drehwinkel und/oder ein Betätigungsmoment an der Lenkhandhabe (3) erfasst, gesteuert ist.Steering system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the electric servomotor ( 10 ) via a control and / or regulating device ( 12 ) of the steering system ( 1 ) or of the vehicle in dependence on signals of a rotation angle sensor ( 13 ), which a rotation angle and / or an operating torque on the steering handle ( 3 ) is detected, controlled. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Servomotor (10) über ein Schraub- oder Schneckengetriebe (14) auf das gemeinsame Drehglied (11) wirkt.Steering system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electric servomotor ( 10 ) via a screw or worm gear ( 14 ) on the common rotary member ( 11 ) acts. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Drehglied (11) mit einer Kupplung (15) mit dem Drehschieber oder Drehkolben (4) des Lenkventils (5) verbunden ist.Steering system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the common rotary member ( 11 ) with a coupling ( 15 ) with the rotary valve or rotary piston ( 4 ) of the steering valve ( 5 ) connected is. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Servomotor (7) einen von einer Schnecke (16) betätigten Arbeitskolben (17) aufweist, wobei die Schnecke (16) über ein zweites Torsionselement (18) drehfest mit dem Drehschieber oder Drehkolben (4) des Lenkventils (5) verbunden ist.Steering system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the hydraulic servomotor ( 7 ) one of a snail ( 16 ) actuated working piston ( 17 ), wherein the screw ( 16 ) via a second torsion element ( 18 ) rotatably with the rotary valve or rotary piston ( 4 ) of the steering valve ( 5 ) connected is. Lenksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelstrom in die Arbeitsräume des hydraulischen Servomotors (7) in Abhängigkeit von der Verdrehung des zweiten Torsionselementes (18) gesteuert ist.Steering system according to claim 6, characterized in that the pressure medium flow into the working spaces of the hydraulic servomotor ( 7 ) in dependence on the rotation of the second torsion element ( 18 ) is controlled. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem spurhaltungsgeregelten, automatischen Betrieb des Lenksystems (1) oder in einem Fahrerassistenzbetrieb des Lenksystems (1) das gemeinsame Drehglied (11) ausschließlich von dem elektrischen Servomotor (10) betätigt ist.Steering system according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a tracking-controlled, automatic operation of the steering system ( 1 ) or in a driver assistance operation of the steering system ( 1 ) the common rotary member ( 11 ) exclusively by the electric servomotor ( 10 ) is actuated. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall des hydraulischen Servomotors (7) das Abtriebsglied (8) des Lenkgetriebes (9) durch die Lenkspindel (2) und durch den elektrischen Servomotor (10) betätigt ist.Steering system according to one of claims 1 to 8, characterized in that in case of failure of the hydraulic servo motor ( 7 ) the output member ( 8th ) of the steering gear ( 9 ) through the steering spindle ( 2 ) and by the electric servomotor ( 10 ) is actuated. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Servomotor (10) und/oder das Schnecken- oder Schraubgetriebe (14) zwischen dem elektrischen Servomotor (10) und dem gemeinsamen Drehglied (11) durch Betätigen der Lenkhandhabe (3) übersteuerbar ist.Steering system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the electric servomotor ( 10 ) and / or the worm or helical gear ( 14 ) between the electric servomotor ( 10 ) and the common rotary member ( 11 ) by actuating the steering handle ( 3 ) is overridden. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausfall des elektrischen Servomotors (10) das Lenkventil (5) und der hydraulische Servomotors (7) durch die Lenkhandhabe (3) betätigbar ist, wobei das erste Torsionselement (6) durch ein Mitnahmeelement (19) zwischen der Lenkspindel (2) und dem gemeinsamen Drehglied (11) überbrückt ist.Steering system according to one of claims 1 to 10, characterized in that in case of failure of the electric servomotor ( 10 ) the steering valve ( 5 ) and the hydraulic servomotor ( 7 ) by the steering handle ( 3 ) is operable, wherein the first torsion element ( 6 ) by a driving element ( 19 ) between the steering spindle ( 2 ) and the common rotary member ( 11 ) is bridged. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (20) des elektrischen Servomotors (10) an einem Gehäuse (21) des Lenkgetriebes (9) festgelegt ist.Steering system according to one of claims 1 to 11, characterized in that a housing ( 20 ) of the electric servomotor ( 10 ) on a housing ( 21 ) of the steering gear ( 9 ). Lenksystem nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Torsionselement (18) drehsteifer als das erste Torsionselement (6) ist.Steering system according to one of claims 6 to 12, characterized in that the second torsion element ( 18 ) torsionally stiffer than the first torsion element ( 6 ). Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Servomotor (7) in einer Zahnstangenhydrolenkung eingesetzt ist.Steering system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the hydraulic servomotor ( 7 ) is used in a rack power steering. Lenksystem nach einer der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem (1) in einem Nutzkraftfahrzeug eingesetzt ist.Steering system according to one of claims 1 to 14, characterized in that the steering system ( 1 ) is used in a commercial vehicle. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Lenkaktuator (29) der elektrische Servomotor (10), das gemeinsame Drehglied (11), der hydraulische Servomotor (7), das erste und zweite Torsionselement (6, 18), das Lenkventil (5) und das Abtriebsglied (8) zusammengefasst sind.Steering system according to one of claims 1 to 15, characterized in that in a steering actuator ( 29 ) the electric servomotor ( 10 ), the common rotary member ( 11 ), the hydraulic servomotor ( 7 ), the first and second torsion element ( 6 . 18 ), the steering valve ( 5 ) and the output member ( 8th ) are summarized.
DE102004006835A 2004-02-12 2004-02-12 Steering system for a vehicle Withdrawn DE102004006835A1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004006835A DE102004006835A1 (en) 2004-02-12 2004-02-12 Steering system for a vehicle
PCT/EP2005/050513 WO2005077732A1 (en) 2004-02-12 2005-02-07 Steering system for a vehicle
EP05716633A EP1713679B1 (en) 2004-02-12 2005-02-07 Steering system for a vehicle
DE502005002220T DE502005002220D1 (en) 2004-02-12 2005-02-07 STEERING SYSTEM FOR ONE VEHICLE
ES05716633T ES2299010T3 (en) 2004-02-12 2005-02-07 STEERING SYSTEM FOR A VEHICLE.
CA2556401A CA2556401C (en) 2004-02-12 2005-02-07 Steering system for a vehicle
JP2006552601A JP4837571B2 (en) 2004-02-12 2005-02-07 Vehicle steering system
US10/589,426 US20070163833A1 (en) 2004-02-12 2005-08-25 Steering system for a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004006835A DE102004006835A1 (en) 2004-02-12 2004-02-12 Steering system for a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004006835A1 true DE102004006835A1 (en) 2005-09-22

Family

ID=34853433

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004006835A Withdrawn DE102004006835A1 (en) 2004-02-12 2004-02-12 Steering system for a vehicle
DE502005002220T Active DE502005002220D1 (en) 2004-02-12 2005-02-07 STEERING SYSTEM FOR ONE VEHICLE

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE502005002220T Active DE502005002220D1 (en) 2004-02-12 2005-02-07 STEERING SYSTEM FOR ONE VEHICLE

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070163833A1 (en)
EP (1) EP1713679B1 (en)
JP (1) JP4837571B2 (en)
CA (1) CA2556401C (en)
DE (2) DE102004006835A1 (en)
ES (1) ES2299010T3 (en)
WO (1) WO2005077732A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007053694B4 (en) * 2007-11-10 2010-05-20 Ab Skf Vehicle steering system
DE102007047898B4 (en) * 2007-11-30 2021-02-11 Robert Bosch Gmbh Method for operating a steering system in a vehicle
WO2024003250A1 (en) 2022-06-29 2024-01-04 Zf Friedrichshafen Ag Steering gear with position sensor system and electric steering system with the steering gear

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20110795A1 (en) 2011-09-07 2013-03-08 Cnh Italia Spa STEERABLE VEHICLE
WO2015102554A1 (en) * 2014-01-03 2015-07-09 Hema Endustri Anonim Sirketi Hydraulically assisted steering system for motor vehicles
JP2019043218A (en) 2017-08-30 2019-03-22 いすゞ自動車株式会社 Steering device
JP6926835B2 (en) 2017-08-30 2021-08-25 いすゞ自動車株式会社 Steering device
JP7003823B2 (en) * 2018-04-13 2022-02-04 トヨタ自動車株式会社 Steering system
WO2020059403A1 (en) * 2018-09-19 2020-03-26 クノールブレムゼステアリングシステムジャパン株式会社 Steering device
SE542907C2 (en) * 2018-12-11 2020-09-15 Scania Cv Ab A method for determining hydraulic failure in a hybrid steering system, a control device, a hybrid steering system and a vehicle

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2918975C2 (en) * 1979-05-11 1982-10-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Power steering for motor vehicles
GB2197827B (en) 1986-11-28 1990-08-22 Trw Cam Gears Ltd Power assistance means for a steering gear and a steering gear assembly which includes such means
US4942803A (en) * 1987-07-15 1990-07-24 Trw Inc. Steering gear with pressure-balanced valve
ES2014138A6 (en) * 1988-06-15 1990-06-16 Zahnradfabrik Friedrichshafen Servo-assisted steering system for motor vehicles.
DE3918987A1 (en) * 1988-06-15 1989-12-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Power steering system for motor vehicles
JPH0439167A (en) * 1990-06-01 1992-02-10 Toyota Motor Corp Automatic steering device for vehicle
US5224564A (en) * 1991-05-24 1993-07-06 Ford Motor Company Hydrostatic power steering system
JP3211434B2 (en) * 1991-12-18 2001-09-25 アイシン精機株式会社 Vehicle guidance control device
JPH115552A (en) * 1997-06-16 1999-01-12 Aisin Seiki Co Ltd Steering device for vehicle
DE19837340B4 (en) * 1998-08-18 2005-12-29 Daimlerchrysler Ag Steering system in a vehicle equipped with a tracking device
US6382342B1 (en) 2000-06-20 2002-05-07 Trw Inc. Hydraulically powered steering apparatus with electrically powered backup
US7337872B2 (en) * 2002-02-27 2008-03-04 Continental Teves Ag & Co. Ohg Hydraulic power assisted steering system
US20030226711A1 (en) * 2002-06-06 2003-12-11 Ratko Menjak Integrated differential steering actuator
US6966398B2 (en) * 2003-03-26 2005-11-22 Trw Automotive U.S. Llc Apparatus for controlling a power-assisted steering gear in response to vehicle speed
US7210553B2 (en) * 2005-03-10 2007-05-01 Trw Automotive U.S. Llc Steering apparatus
US7240760B2 (en) * 2005-07-25 2007-07-10 Trw Automotive U.S. Llc Steering apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007053694B4 (en) * 2007-11-10 2010-05-20 Ab Skf Vehicle steering system
DE102007047898B4 (en) * 2007-11-30 2021-02-11 Robert Bosch Gmbh Method for operating a steering system in a vehicle
WO2024003250A1 (en) 2022-06-29 2024-01-04 Zf Friedrichshafen Ag Steering gear with position sensor system and electric steering system with the steering gear
DE102022206590A1 (en) 2022-06-29 2024-01-04 Zf Friedrichshafen Ag Steering gear with position sensors and electric steering system with the steering gear

Also Published As

Publication number Publication date
JP4837571B2 (en) 2011-12-14
JP2007522019A (en) 2007-08-09
CA2556401A1 (en) 2005-08-25
WO2005077732A1 (en) 2005-08-25
DE502005002220D1 (en) 2008-01-24
ES2299010T3 (en) 2008-05-16
US20070163833A1 (en) 2007-07-19
EP1713679B1 (en) 2007-12-12
CA2556401C (en) 2012-10-23
EP1713679A1 (en) 2006-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1713679B1 (en) Steering system for a vehicle
DE19902556B4 (en) Steering gear with redundant drive
EP1716037B1 (en) Hydraulic power assisted steering system
DE4243267B4 (en) steering gear
DE10160313A1 (en) Superposition gearbox for superposition steering of motor vehicle, has rotation/rotation gearbox with hollow wheels and coupling wheels on drive and output sides with essentially parallel rotation axes
WO2006002790A1 (en) Superimposed steering system
DE10103667A1 (en) Actuator for a steer-by-wire steering system
DE19713245C2 (en) Motor vehicle with at least one part controllable via at least one control lever in the form of a so-called side stick
WO2016139214A1 (en) One-piece input shaft
DE102019219393B4 (en) Wheel steering angle adjusting device for changing a wheel steering angle of a vehicle wheel
EP2585357B1 (en) Rotationally supported steering spindle
DE2719895A1 (en) POWER STEERING FOR MOTOR VEHICLES
DE102005014560B4 (en) Overhead steering for a vehicle
DE10234596B3 (en) As recirculating ball steering trained electric power steering a motor vehicle
DE102007029000A1 (en) Servo-assisted rack and pinion steering mechanism has teeth in outer rack margins with helical shift
DE10256306A1 (en) Hydraulic power steering
EP1727724B1 (en) Power steering mechanism featuring hydraulic superposition of moments
DE1920826A1 (en) Pressure medium control device for power steering systems, especially for motor vehicles
DE19950926A1 (en) Servo steering for automobile with hydraulic valve device having mechanically-operated valve coupled to steering column and electrically-operated valve
DE102007053694B4 (en) Vehicle steering system
EP1625992A2 (en) Hydraulic servo steering system and operating procedure therefore
EP1495943B1 (en) Actuator for steering gear
DE10320846A1 (en) Motor vehicle steering device for a power-assisted steering system, has a servomotor who's rotor forms a push- or form-fit with the input shaft of the steering gear
DE102004007619A1 (en) Server steering valve for power steering of vehicle has actuators inside valve, and input and output elements able to be turned out from middle position
EP0876950B1 (en) Power assisted steering for motor vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8139 Disposal/non-payment of the annual fee